1、引言

iSolver為一個(gè)完全自主的面向工程應(yīng)用的通用結(jié)構(gòu)有限元軟件，對(duì)標(biāo)Nastran、Ansys、Abaqus設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，具備結(jié)構(gòu)有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎(chǔ)算法和組件，精度與Abaqus精度一致。本文以鋼結(jié)構(gòu)支架為例，在iSolver軟件中建立鋼結(jié)構(gòu)支架模型，分析壓力載荷對(duì)支架影響，演示了iSolver建模與仿真分析流程，并將iSolver和Abaqus計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

2、模型建立

鋼結(jié)構(gòu)支架采用殼單元結(jié)構(gòu)，矩形板長(zhǎng)×寬為300mm×180mm，方管邊長(zhǎng)為20mm，高度為100mm。 本文通過shell菜單欄中Rectangle選項(xiàng)，建立長(zhǎng)×寬為300mm×180mm的板模型，如圖1所示。

圖1鋼結(jié)構(gòu)支架矩形板建模操作

 

通過Element Edit 菜單欄中Extrude選項(xiàng)，將板模型中的網(wǎng)格邊線拉伸為面單元，拉伸高度為100mm，形成方管模型，如圖2所示。

 

圖2鋼結(jié)構(gòu)支架方管建模操作

鋼結(jié)構(gòu)支架劃分網(wǎng)格后，模型如圖3所示。

 

圖3鋼結(jié)構(gòu)支架模型圖

3、賦予材料截面屬性

材料使用Q235鋼，材料屬性如圖4所示。截面屬性如圖5所示，殼單元厚度為1.5mm。

圖4材料參數(shù)

 

圖5截面屬性參數(shù)

4、設(shè)置邊界條件

對(duì)鋼結(jié)構(gòu)支架中的方管底部進(jìn)行固定約束，矩形板上表面施加0.05N壓力載荷，邊界條件如圖6所示。

 

圖6 模型邊界條件

5、結(jié)果對(duì)比

采用靜力通用分析步進(jìn)行求解，iSolver求解完成后，將iSolver導(dǎo)出的inp文件導(dǎo)入Abaqus中進(jìn)行求解，iSolver和Abaqus分析結(jié)果如下。

5.1 應(yīng)力云圖對(duì)比

 

圖7 iSolver應(yīng)力云圖

 

 

圖8 Abaqus應(yīng)力云圖

 

5.2 位移云圖對(duì)比

 

圖9 iSolver位移云圖

 

圖10 Abaqus位移云圖

由以上結(jié)果云圖分析可知，iSolver和Abaqus兩個(gè)求解器對(duì)同一模型分析的結(jié)果同一性較好，應(yīng)力應(yīng)變的最值發(fā)生位置一致，具體數(shù)值分析見表1。

表1 iSolver和Abaqus分析結(jié)果對(duì)比表

	iSolve	Abaqus
總應(yīng)力（Mpa）	218.2	218.2
總位移（mm）	0.59	0.59